如圖,有兩傾角θ=30°、間距d=0.1m的足夠長平行金屬導軌,其頂端和底端各連有一個R=0.1Ω的電阻。一恒流源為電路提供恒定電流I=2A,電流方向如圖所示。在兩導軌間存在垂直導軌平面向上的磁場,沿導軌向下建立坐標軸xOy,磁感應強度沿y方向大小不變,沿x方向大小滿足B1=2x(T)(x≤4m),B2=2T(x>4m).質量m=0.1kg的金屬棒ab垂直導軌放置,與導軌間摩擦系數(shù)μ=33,讓金屬棒ab從x=0處以很小的速度(可忽略不計)開始向下運動。x=4m處兩導軌各有一小段長度可以忽略的絕緣部分,隔開上下金屬導軌。金屬棒ab及金屬導軌的電阻不計。求:
(1)金屬棒ab運動到x=1m位置時加速度大??;
(2)金屬棒ab從x=0向下運動到速度為0的過程中,克服摩擦力所做的功;
(3)若導軌光滑,改變恒流源電流方向,讓金屬棒從x=0靜止釋放,可以證明導體棒做簡諧運動,且簡諧運動的周期T=2πmk,其中m為做簡諧運動的物體的質量,k為F=-kx中比例系數(shù)k,求從t=0到T2時間內安培力的沖量。
3
3
T
=
2
π
m
k
T
2
【考點】電磁感應過程中的電路類問題;動量定理的內容和應用.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:293引用:2難度:0.3
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1.如圖所示,兩根光滑的平行金屬導軌置于水平面內,導軌間距為l,導軌之間接有電阻R,阻值為r的金屬棒ab與兩導軌垂直并保持接觸良好,整個裝置放在磁感應強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直于導軌平面向下?,F(xiàn)使金屬棒ab以速度v在磁場中勻速運動,下列說法正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/17 3:0:1組卷:346引用:1難度:0.7 -
2.如圖所示,兩根足夠長的平行光滑金屬軌道通過絕緣導線交叉相連,間距相同,軌道處于水平面內,分別處于豎直方向的勻強磁場中,在兩根軌道上垂直軌道靜止放置三根相同的金屬棒。已知三根金屬棒接入電路的電阻均為R、質量均為m,導軌間距為L,磁感應強度均為B,不計軌道的電阻及金屬棒之間的作用力,金屬棒運動過程中不會碰撞,也沒有跨過導線交叉處,下列說法正確的是( )
發(fā)布:2024/12/16 3:30:1組卷:100引用:2難度:0.5 -
3.如圖所示,abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導軌,導軌間距為l,bc間電阻為R,其它部分電阻不計。導軌間有垂直于導軌平面向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B。金屬桿放置在導軌上,與導軌的接觸點為M、N。并與導軌成θ角,金屬桿以ω的角速度繞N點由圖示位置逆時針勻速轉動到與導軌ab垂直。轉動過程中金屬桿與導軌始終接觸良好,金屬桿電阻忽略不計,則在金屬桿轉動過程中( ?。?br />
發(fā)布:2024/12/19 11:30:1組卷:372引用:3難度:0.5
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